Thetarock’r 04: Geheimnisse im Kopf

Der PodcastDieser Thetarock’r hat ein wenig Vorbereitungszeit benötigt, denn eigentlich hätte er schon vor wenigen Monaten das Licht der Welt erblicken sollen. Meine Neugier hat mich dieses Mal in das Institut für Neuropsychologie und Verhaltensneurobiologie der Uni Bremen verschlagen. Nicht ganz, aber doch ein wenig durch Zufall.

Dort wird daran geforscht, wie es eigentlich in unserem Kopf beim Denken zugeht. Ich habe der wissenschaftlichen Mitarbeiterin Sina Alexa Trautmann (siehe Bild rechts) einige Fragen gestellt, die für die PodCast-Hörer sicher interessant sind und natürlich habe ich spannende Antworten erhalten. Es hat mir großen Spaß gemacht, wieder einen neuen Bereich der Uni Bremen kennenzulernen und etwas Neues zu erfahren. Nach dem gewohnten Motto: „Jeder PodCast eine kleine Premiere“ gibt es also auch dieses Mal wieder ein völlig neues Thema.

Episode 4: Geheimnisse im Kopf (Dauer: 20´25) Download
[audio:/wp-upload/thetarockr_04.mp3]
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Diese Ausgabe enthält ein Interview mit Dipl.-Psych. Sina A. Trautmann vom Institut für Neuropsychologie und Verhaltensneurobiologie. Die begleitenden Links liefern weitere Informationen, z.B. zu TV-Dokumentationen zum Thema.(Aufgezeichnet: Mittwoch, früher Abend, 23. Mai 2007 Veröffentlicht: Mittwoch, 30. Mai 2007)

  1. Department of Neuropsychology and Behavioral Neurobiology (Webseite)
  2. Doctoral Thesis/Doktorarbeitsthema von Sina (als PDF in Englisch)
  3. „Mental Calculation Award“ Gewinner Rüdiger Gamm gemeinsam mit Thorsten Fehr im Interview bei Johannes B. Kerner im ZDF (Mediathek-Film)
  4. TV Beiträge der Reihe „Expedition ins Gehirn“ bei arte.tv
  5. Interessante Präsentation bei der TED Conference zum Thema Gehirn


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Ich bin Sina sehr dankbar, dass sie sich darauf eingelassen hat, denn ich denke, es gibt viele Menschen nicht nur innerhalb, sondern auch ausserhalb der Uni, die sich sicher dafür interessieren, an was für spannenden Themen hier geforscht wird. Ich hab übrigens diesmal überraschende neue Dinge gelernt. Unter anderem hat mein ständiges Interesse für Neues offenbar einen psychologischen Fachausdruck namens „Sensation Seeking„, wie mir Sina sehr kompetent mitteilte. Tja, da das laut wikipedia zu 70% genetisch bedingt ist kann ich recht entspannt sagen: „Da kann ich nichts für!“ und für die restlichen 30% ist natürlich mein Umfeld verantwortlich. :-D

Und nochwas hab ich gelernt: Während der PodCast-Aufzeichnung hatte ich ganz schönes Glück, dass es überhaupt technisch geklappt hat, denn kurze Zeit später war meine Batterie im Mikrofon alle. Ab jetzt packe ich mir immer eine Ersatzbatterie ein. Viel Spass beim Zuhören und beim Anklicken der Links… und bis zur nächsten „Sensation“, ich bin natürlich schon wieder auf der „Seek“!

Vor lauter Begeisterung hab ich natürlich auch etwas vergessen, und das wo ich doch quasi bei den Experten vor Ort war: Nämlich wie das jetzt genau mit den Thetawellen ist, denn daher hat mein Blog ja seinen Namen. Da muss ich unbedingt nochmal nachfragen…

Update 10.6.2007
Soeben habe ich mich an ein Ereignis erinnert, bei dem seine Heiligkeit der Dalai Lama auf dem Neuroscience Symposium Universität Zürich Irchel am 3. August 2005 zu Gast war. Die Aufzeichnung des Videos ist Gott sei Dank immer noch verfügbar. Der Dalai Lama nimmt unter anderem Stellung zu Fragen wie „How can we build a brain?“, „How to achive permanent happiness?“.

Update 17.6.2007
Einen weiteren spannenden Vortrag habe ich gefunden bei einer Veranstaltung mit dem Titel „The user is the content“. Dort hat John Buckman eine Präsentation gehalten mit dem Titel “Ray Kurzweil vs. Bruce Sterling or… The Singularity vs. Blobjects” (als PDF, Depublizierungsschutz). Sein Beitrag ist nachfolgend auch als Audio-Aufzeichnung (mp3) verfügbar:

[audio:http://natrium.openminds.be/MoM/MoM2007_003.mp3]

Interessant ist, eine Folie, die er gezeigt hat in Bezug auf die Entwicklung der Rechenleistung von Computern und der von menschlichen Gehirnen. Siehe folgende Grafik!

Entwicklung der Rechnerleistung von Computern (Anklicken für große Darstellung)

Update 22.6.2007
Ein spannender Artikel zu Neurofeedback „Die Gehirnpiloten – Nur mit Gedankenkraft Fußballtore schießen?“ als Trainingsinstrument für das eigene Gehirn. Ich frage mich gerade, ob mir soetwas nicht auch einen Nutzen bringen könnte, wenn ich meine Wellen „im Blick“ haben könnte während ich z.B. der Arbeit nachgehe, um festzustellen, wie Zustände aussehen, wo ich gut arbeite und wie ich andere vermeiden lerne. Liebe Leute da drüben in der Neuro-Abteilung, das ist doch sogar eine echte Produktidee!! Aussehen könnte das wie nebenstehnd gezeigt. Vor allem die Wissensarbeiter/innen in der Forschung werden so etwas doch sofort kaufen wollen, oder Eltern, die ihre Kids auf Brainpower trimmen möchten. :-D
Zumal, es gibt sie schon die Produkte, auf dem Spielesektor: Das Emotiv Development Kit im „Project Epoc – Spielsteuerung mit Gedanken & Emotionen“ (via golem.de). Das wiederum wirft neue Fragen auf, z.B. die nach Datenschutz für das Gehirn (via heise.de)! Und hier noch ein spannendes Blog zum Thema Neurofeedback und eine Webseite zum Thema Brain Health.

Update 26.7.2007
In der ZEIT gibt es einen spannenden Artikel, der sich ebenfalls mit dem Gehirn beschäftigt. Titel „Wie werde ich ein Genie?“. Der plakative Titel lenkt stark ab vom Thema, denn darin wird beschrieben, wie man mit Hilfe eines Magnetstimulators Teile des Gehirns gezielt für kurze Zeit deaktivieren kann, so dass andere Teile besser in ihrer Funktion zur Geltung kommen. Eine offenbar natürliche Unterdrückungsfunktion hält unser Gehirn demnach davon ab, bestimmte Dinge die wir prinzipiell können würden auch zuzulassen. Offenbar hält dieser Effekt nach der Behandlung mehrere Minuten bis Stunden an.

Ich wage hier jetzt einmal eine fantastische Prognose: Ich denke, uns steht in Kürze das Jahrhundert des Gehirns bevor. Wenn man all die aktuellen Entwicklungen rund um das Gehirn des Menschen zusammennimmt, dann kommt man zu dem Schluss, dass wir in Kürze in der Lage sein werden auf unser Gehirn gezielt Einfluss zu nehmen. Das war zwar bisher schon möglich mit z.B. Drogen jeglicher Art, aber ich denke hier eher an eine Art „Brain-Tuning“, mit dem man sein Hirn quasi wie im Fitness-Center auf bestimmte Aufgaben hin verändern kann. Der Enabler für die Breitenanwendung werden vermutlich so lustige Messkappen sein, wie sie in der Hirnwellenforschung benutzt werden um die Tätigkeit des Hirns mit seinen Wellen selber zu beobachten. Wenn man diese Information nun live hat, kann man sein Denken ja versuchen so zu beeinflussen, dass man bestimmte Welleneffeke erzielt. Kombiniert mit einem Magnetstimulator kann man sich da schon wirklich interessante Szenarien ausmalen, ganz ohne Drogen.

Ebenfalls bemerkenswert ist eine Meldung der letzten Woche im Spiegel, Titel Normal leben mit einem Zehntel Gehirn. Dort wird von einem Franzosen berichtet, der mit nur 10% der Gehirnzellen eines normalen Menschen ein völlig unuffälliges und normales Leben lebt. Offenbar macht es also beileibe nicht die Masse der Zellen, die uns die Rechenleistung für den Alltag gibt. Besonders interessant finde ich ja, dass sich die Regionen, in denen bei diesem Menschen bestimmte Funktionen des Hirns liegen vermutlich dramatisch unterscheiden, denn das Aussehen seines Gehirns ähnelt ja keinem der normalen Gehirne. Das wirft eigentlich zwangsläufig die Frage auf, welchen Sinn eine „Kartierung“ des Gehirns hat, wenn offenbar jede andere Form ebenfalls prima funktioniert.

Update 1.8.2007
Mit der Headline „Texteingabe per Gedankenübertragung“ berichtet heise.de über weitere Entwicklungen und Aktuelles zum BCI, dem Brain-Computer-Interface. Das wir uns damit in Richtung Cyborg-Existenz bewegen ist Diskussionsgegenstand auf der dott2007 (Designs of the time 2007):

From prosthetic body parts, to smart textiles and wearable computing, a range of technologies is penetrating the different ‘skins’ we surround ourselves with – from our biological skin, to the clothes we wear, the buildings we live in, and the communication networks we connect through.

Und es nicht so, dass Deutschland da nicht ganz Vorne mitspielen würde in der Liga der BCI-Designer. Beispiel: Fraunhofer BCI Projekt, wie ich eben in den Trackbacks gesehen habe.

Update 6.8.2007
Ein Video, dass auf eindrucksvolle Weise zeigt, was mit einem „MindControl Interface“ schon jetzt möglich ist, ist nachfolgend zu sehen:



(Anmk: Video war ursprünglich dieses hier via brightcove; ist aber nicht mehr verfügbar, daher Ersatz durch YouTube)

Update 16.8.2007
Soeben hab ich diesen Link zu einem Podcast gefunden: Braincast – auf der Frequenz von Hirn und Geist. Bewundernswert, wie regelmäßig der Arvid Leyh diesen Podcast betreibt. Da wird man direkt ein wenig neidisch. Superteil. (via netzlernen.ch)

Update 20.8.2007
So manches Mal hätte man gerne einen ganzen Tag vergessen. Genau das ist offenbar allein mit einer chemischen Substanz erreichbar, die Löschung von Erinnerungen hat nämlich offenbar bei Versuchstieren funktioniert, wie der Spiegel schreibt. Allerdings muss man die Substanz wohl ziemlich genau unterbringen, sonst klappt es nicht. Interessant wäre es ja viel mehr, ob es auch eine Art Gegenmittel gibt, also sowas wie ein „Datenrettungsprogramm“ bzw. eine Substanz, die längst Vergessenes wieder zum Vorschein bringt. Das wäre z.B. für so einige Mathematiklektionen aus der Schule nicht schlecht. Gelernt hatte man das alles ja, aber eben leider vergessen. ;-)

Update 9.9.2007
Ich hatte am 21.8.2007 das erste Mal die Gelegenheit im Rahmen einer neuropsychologischen Studie als Versuchsperson mitzuwirken. Als Teilnehmer wurde mein Kopf und das was darin vorgeht in einem Magnetresonanztomographen während der Versuche beobachtet. Es war sehr interessant und als Nebenprodukt habe ich sogar ein kleines Bild von meinen „grauen Zellen“ bekommen. Das mein Weblog ja Thetawelle heißt und angelehnt ist an neurologische Vorgänge, erschien es mir nur konsequent die Weblog-Header-Grafik um eine Abbildung meiner grauen Zellen zu erweitern. Seit heute ist dort also ein wahrhaftiger Blick in mein Gehirn zu sehen.

Update 30.9.2007
Soeben habe ich einen Artikel im Netz gefunden, der genauer Erklärt, wie eigentlich so ein bild vom Gehirn entsteht. Der Beitrag von Mark Cohen heißt „Echo-planar imaging (EPI) and functional MRI“. Auch ein Link zum Oxford FMRIB Centre lohnt sich, denn dort wird z.B. erklärt, „What does FMRI measure?“. Wenn man das liest, wird einem auch klar, warum ausgerechnet ein so starkes Magnetfeld für den MagnetResonanzTomographen benutzt wird. Die Blutkörperchen (Hämoglobin), die den Sauerstofff transportieren sind nämlich erstaunlicherweise diamagnetisch (also das Magnetfeld abweisend und abschwächend) wenn sie Sauerstoff „dabei haben“ aber paramagnetisch (das Magnetfeld anziehend und verstärkend), wenn sie keinen oder wenig Sauerstoff transportieren. Und genau dieses unterschiedliche Verhalten im Magnetfeld wird sichtbar gemacht.

Man kann also keineswegs dem Hirn beim Denken zugucken, sondern nur den Blutkörperchen bei der Sauerstoffverteilung. Aus meiner Sicht wird man damit dann auch höchstens etwas über die Eleganz des Sauerstofftransportwesens im Gehirn lernen, nicht aber, wie das Gehirn denkt. Bei uns käme ja auch niemand auf die Idee zu beobachten, wann der Getränkeservice liefert und wann die Müllabfuhr den Kompost abholt und daraus Schlüsse zu ziehen, was wir, warum, wann an Lebensmitteln zu uns nehmen.

Deshalb besteht auch in folgenden Punkten eine Liste der Kritik an fMRT:

  • FMRI only measures the secondary physiological correlates of neural activity, it is not a direct measure.
  • FMRI cannot uncover the dynamics of mental activity on the sub-millisecond timescale on which neurons operate.
  • Critics of the technique complain that FMRI overlooks the networked or distributed nature of the brain’s workings
  • As FMRI has begun to address more questions ethical concerns have arisen regarding who should have access to FMRI data.

Eine weitere superumfangreiche Seite gibt es hier. Wenn man dadrin ein wenig liest, dann frage ich mich, warum wir nicht an solch einem praktischen Fall die gesamte Physik und Mathematik der Oberstufe lernen durften. Viel praktischer geht es ja kaum noch!

Update 18.3.2008
Ein Artikel in der deutschen Ausgabe der Technology Review stellt einen weiteren Schritt vor, der das „Gedankenlesen“ mit Hilfe von Technik möglich machen soll. Die Leistung der fMRT spielt dabei für das vorgestellte Experiment eine entscheidende Rolle.

Update 16.1.2009
So langsam geht es los mit den ersten Games, die per BCI gesteuert werden. Mal wieder sind es die Spiele, die neue Interfaces als erstes testen. Klasse Sache! Mattel hat ein Spiel namens „Mattel Mind Flex“ vorgestellt. (via lutzlandblog)

Update 7.2.2009
Und gleich noch ein Nachtrag auf eine Anwendung für „Gedankensteuerung“ bzw. das BCI der Zukunft: Im Beitrag „Gedankensteuerung: David vs. Goliath“. Folgendes Video zeigt mehr…


Update 17.10.2009
Weitere Interessante Videos von den TED-Konferenzen, die sich mit dem Gehirn beschäftigen sind folgende zwei:

  • Jill Bolte Taylor’s stroke of insight
    Die eindrucksvolle Beschreibung der Erlebnisse einer Neurowissenschaftlerin, die selbst einen Schlaganfall erlitten hat und beschreibt, wie sich das angefühlt hat, als sich nach und nach die eine Hirnhälfte mit all ihren Funktionen deaktiviert hat.
  • Henry Markram builds a brain in a supercomputer
    Die Beschreibung des Versuchs, das Gehirn des Menschen tatsächlich auf Synapsenebene mit mit em stärksten Rechner der derzeit verfügbar ist zu simulieren. Ein Einblick in erste Ergebnisse. (via @tamimat)

Weiterer netter Link zum Gehirn… Brain Rules: 12 Principles for Surviving and Thriving at Work, Home, and School (via @jrobes)

Ach ja, und dann ist da noch dieser Artikel, der den Digital Naives ein Leuchten in die Augen zaubern sollte: F.A.Z.-Gespräch: Ist unser Gehirn in Gefahr, Mrs. Wolf? – wobei ich hier ganz klar sehe dass es da Veränderungen in den Lesegewohnheiten gibt. Da verändert sich wirklich was und das ist auch untersuchenswert.

Schattentheater: Distanz im Fokus

Als Schattentheater bezeichnet man neben dem Wayang und dem chinesischen Schattentheater die moderne Form des westlichen Schattenspiels, die in den 1980er Jahren entstand. (Quelle: wikipedia) Schattentheater ist eine sehr alte Kultur. Das Wayang-Puppentheater wurde sogar unter die Meisterwerke des mündlichen und immateriellen Erbes der Menschheit aufgenommen. [Bildquelle: Schattentheater Volksschule Hainfeld]

Die gezeigten Umrisse von Figuren, die durch eine Lichtquelle auf einer Leinwand sichtbar werden, sind aus der Sicht der Kommunikationstheorie vor allem eines: Eine massive Begrenzung der Information, die durch unseren Körper übermittelt wird. Der Körper, sonst das wichtigste Instrument des Menschen zu seiner Verständigung, wird reduziert auf einen Schatten. Einerseits findet eine Transformation vom 3D-Raum in den 2D-Raum statt, andererseits eine Ausblendung der Mimik und jeglicher Form von Kommunikation über z.B. das Aussehen via Kleidung. Einzig der Schatten als Abbild erscheint auf der Leinwand. Dem Schatten haftet etwas Unheimliches, Überwirkliches, Magisches, mit dem Verstand nicht Fassbares an. Kein Wunder, dass in den Volksmythologien vieler Kulturen der Schatten als Sitz der Seele und des Lebens beschrieben wird. Wer keinen Schatten hat, ist tot. (Quelle: Schattentheater) Was also kann es Lebendigeres geben, als einen Schatten?

Zwei Zitate von Roberto Casati, Autor des Buches „The Shadow Club“ (Quelle: Theater der Schatten):

„Die Form eines Schattens ist etwas Besonderes, weil sonst alles, was eine Form hat, materiell ist. Er ist reine Form.“
„Der Schatten ist vielleicht die einzige nicht abstrakte Erscheinung, die wahrhaft zweidimensional ist.“

Das Wesentliche an dieser Form des Theaters ist aus meiner Sicht die Distanzinformation. Als einzige, wird sie unverfälscht – ja sogar einfacher ablesbar als vorher – auf der Leinwand sichtbar. Ich erkenne wie weit weg ein Darsteller von einem anderen Darsteller steht. Das bedeutet jedoch, dass aus kommunikationstheoretischer Sicht vor allem proxemische Information – also Information der Distanzveränderung – in den Mittelpunkt rückt, gemeinsam mit dem Audio (Stimmen, Geräusche, Musik), das meist dargeboten wird.

Update 10.6.2007
In einem Kulturangebot in der Schweiz habe ich eine Einrichtung entdeckt, die sich u.a. auch mit dem Schatten beschäftigt hat: Das Sensorium in Rüttihubelbad. Ganz nebenbei bin ich dabei auf das „No Science Festival EXPLORA“ gestoßen, deren Organisator offenbar die European Science Event Association ist. Ich wußte nichtmal dass es die überhaupt gibt. Interessant ist aber, was die machen:

The „Carousel of Science“ is the main project [..] It connects 31 European institutions in 29 cities of 24 countries/states with each other. These events are a collection of shows and presentations, where various aspects of science are shown to the general public. The presentations happen mostly outside of the usual science places: on the streets, in public places, in railway stations etc. Of course, sometimes the public is also invited into the laboratories of universities and other research institutions. But the main motto is: „Bringing Science to People“ – and not bringing people to science.

Das erinnert mich an das FameLab.

Why do i blog this? Das Schattentheater hat mich auf eine Idee gebracht, die ich in Kürze hier demonstrieren möchte. Dabei geht es um einen essenziellen Teil meiner Dissertation. Das Schattentheater ist hervorragend geeignet einige der Funktionsprinzipien einer im Rahmen meiner Dr.-Arbeit entstandenen Softwarekomponente zu erklären. Wie gesagt, in Kürze mehr dazu…
Übrigens: Weil ich selbst mittlerweile das „E-„ nicht mehr mag, habe ich mich in meinem Blog von allen „E-“ getrennt. Bei mir gibt es absofort nur noch „Learning“, „Mail“, „Assessment“ usw.

Wie stehen die Aktien… für z.B. Java?

Soeben habe ich zum ersten Mal von der Programmiersprache „D“ gelesen. Der Artikel hat mich auf die Webseite von TIOBE verschlagen, die im Prinzip die Marktbewertungen von Programmiersprachen seit einigen Jahren durchführen. Ein Blick in die Tabelle zeigt: Java auf Platz Eins!


Interessant: auf den ersten sechs Plätzen herrschte Stabilität. Darunter jedoch herrscht Bewegung, z.B. bei Ruby, das ein starkes Wachstum hingelegt hat, momentan aber stagniert. Es bleibt allerdings die Frage, ob eine Scriptsprache wie Ruby auch auf den Desktops dieser Welt Fuß fassen wird, um wirklich in der oberen Tabellenhälfte anzugreifen.

Die Long term trends von TIOBE zeigen eines jedenfalls ziemlich klar: Seit 2001 sind die Scriptsprachen stetig auf Wachstumskurs und die Compiler-Sprachen stetig im leichten Sinkflug gewesen. Somit sind C und Java die klaren Verlierer. Dennoch glaube ich stark an die Compilersprachen und schließe mich der Meinung des Autors der TIOBE-Studie an, dieser schreibt in Bezug auf den Scriptsprachen-Boom durch das Internet:

I have the impression there is a maximum to such dynamically interpreted languages. Although very popular for web-based programming, statically compiled languages remain the core of all enterprise software systems.

Interessant sicher für Mac-Entwickler, Objective-C liegt auf Platz 47 und ist mit 0.106% Anteil bewertet. Hier könnte sich einmal mehr ein lange bekannter Spruch unter Macianern bewahrheiten, wenn das iPhone in Kürze als erstes Objective-C-basiertes OS für Handys vorgestellt wird: Mac User und in diesem Fall Mac/Objective-C-Entwickler mögen nur 0,1 Prozent der Entwickler ausmachen, aber da sie zu den Top 0,1% gehören (gemessen am Impact der mit Objective-C entwickelten Anwendungen, z.B. iTunes, iDVD, iMovie, iPhoto, GarageBand, iChat, Keynote, Delicious Library, OmniGraffle, Subethaedit, Coda und nicht zuletzt die ganzen ProApps sowie Mac OS X!) ist die Relevanz von Objective-C ziemlich hoch.

Update 21.6.2007
Gerade hat ein neuer Suchmaschinen-Anwärter, PowerSet bekanntgegeben, das sie auf Ruby als Lösung für ihre neue Suchmaschine setzen werden (nicht unbedingt Ruby on Rails). Sie haben angeblich einige führende Ruby-Entwickler eingekauft dafür.